储能科学与技术 ›› 2014, Vol. 3 ›› Issue (1): 66-70.doi: 10.3969/j.issn.2095-4239.2014.01.009
李冰洋, 吴旭冉, 郭伟男, 范永生, 王保国
LI Bingyang, WU Xuran, GUO Weinan, FAN Yongsheng, WANG Baoguo
摘要: 全钒液流电池(VRFB)是一种大规模蓄电储能设备,在可再生能源利用和节能技术领域将发挥重要作用,该过程所需的质子传导膜要具备优良的导电性,阻钒性,稳定性以及合理的成本.该研究突破以往离子交换膜的概念限制,提出利用纳米尺度孔径膜材料的"筛分"效应,满足全钒液流电池对隔膜综合性能的需求.首次提出分子间亲水/疏水相互作用诱导高分子溶液相分离的成膜原理,通过在疏水性高分子溶液中引入亲水性单体聚合形成的低聚物方式,调控铸膜液中分子间相互作用和相分离过程动力学,制备纳米尺度的高稳定性多孔膜.在大量科学研究工作基础上,完成工业规模的制膜工艺放大和批量化生产,所制聚偏氟乙烯(PVDF)质子传导膜面积为800 mm×900 mm,厚度在60~150 μm之间可调,电导率达到3×10-2 S/cm.利用自制膜装配成8 kW的电堆,其能量效率达到72%,基本满足全钒液流电池产业化发展需求.
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